6.Ферментативные системы дыхания. Участие ферментов различных классов в дыхании. Альтернативность каталитического механизма биологического окисления.

Окисление органических соединений в живых тканях протекает при участии Ф системы осуществляющих активацию Н₂ и О₂ и ферментов. Особености окислительного аппарата рестений: мультипринцип, принцип множественности при построении окислительной системы у растений. Множественности различных альтернотивных путей окисления. Полифункционирование каталитической системы (наличие не спецефических катализаторов); Расредаточеность – для большенства ферментных белков характерно наличие молекулярных форм. Они иногда способны диссоциировать, образуя субьеденици. В процессе дых. принимают участие специфические ферменты из класа оксидоредуктаз к которым относятся анаэробные дегидрогеназы(передают электроны различ. промежуточным акцепторам, но не кислороду), аэробные дегидрогеназы (перед. электроны различным акцепторам, в том числе кислороду) и оксиредуктазы (передают электроны только кислороду). Механизмы вовлечения молекулярного О₂ в окислительные реакции растительной клетки: 1.восстановление кислорода одно- или двухвалентными донорами. Ферменты – оксидазы. 2.восстановление молекулярного О₂ двухвалентными донорами с включением образованного продукта восстановления в окисляемую молекулу(гидроксилазы); 3.непосредственное включение О₂ в молекулу окисляемого субстрата (трансферазы или оксигеназы).

В результате восстановления кислорода с участием оксидаз образуются вода, Н₂О₂ или супероксидный анион кислорода. Компоненты ЭТЦ сочетаются у разных видов растений самым различным об­разом, что связано со специфическими особенностями отдельных органов и тканей растения. Сочетание это изменяется в ходе развития организма, зависит от условий развития и т. д. Однако установлено, что наряду с энергией, поставляе­мой митохондриями, некоторая часть энергии генерируется в ядрах. Достаточно полноценной системой окислительно-восстановительных ферментов обладают пла­стиды (прежде всего, хлоропласты); раство­римая фаза клетки и др. Таким образом, растительная клетка обладает многочисленной, гетерогенной в функциональном отношении системой энзиматических механизмов, которые дают ей возможность мобилизовывать электроны от различных субстратов и передавать их кислороду.

Независимо от особенностей системы ЭТЦ, свойственных отдельным органои­дам, в основе их построения лежит единый принцип - возможно большее удлинение цепи транспорта электронов, так как живая клетка приспособлена к использованию не­больших количеств энергии, высвобождающихся при взаимодействии систем с близкими потенциалами. Чем больше перепады энергии, тем менее продуктивно она используется, тем ниже коэффициент полезного действия энергии данной ре­акции для клетки. Энергия дыхания, которая не используется для синтетических функций клетки, на поддержание структуры и другие процессы, превращается в тепловую и рассеивается.